微量培养板的药物薄壁注塑技术研究

2007/8/10 15:04:24

对药物新成分的研究已经促进着大型生命科学企业对高效率工艺的开发。稳定增长的活性成分存储库和成熟的测试设施导致了这样一种情况，潜在药物被置于所谓的“微量培养板”之上，能够在全自动的筛选系统上分辨出它们。六十年代中期，微量培养板在临床化学中是作为大容积试管的小巧微型替代物而被开发出来的，近年来已经成功地被用作自动搜索活性成分的可靠平台。为了使板子外部尺寸标准化为127.76×85.48mm，需要有多种的变型，从而确保它能在自动化测试系统上被使用。以薄壁注塑工艺生产出集成密度高、测试容积小的微板，它们是自动测试的重要组件之一。高度集成的“微量培养板” 两个重要需求是降低样本的容积和实现较高的集成密度。因为微板被设计为开放平台，所以有必要保持迄今是96穴的标准板的基础尺寸。在初期阶段，穴数增大到四倍，即384，而样本体积则由370ml被减小到120ml，穴心距则由9mm减半至4.5mm。已经证明，可以将一直被使用的约为1.2mm的标准壁厚保持下来。在接下来的微型化阶段，穴数再一次被增加到四倍，同时把穴体积减小到12ml。穴心距现在只有2.25mm，穴壁厚减小到了0.5mm。通过与拜耳医药研究部门的合作，首个1536穴的商用微板产生了，满足了对高处理量自动筛选系统的要求。荧光材料、不含同位素的测试方法以及显微镜检查动物或人细胞结构被越来越多地使用，从而使带有透明底的白色或黑色微板变得越来越重要了（图1）。多色注塑和模内贴标在过去，透明底的微板是靠双色注塑制成，或者是通过粘合或焊接等传统组装技术把两个分开的部件结合在一起。这些方法的缺点是需要在机器和模具技术上花费很多。旋转模具或大量的抓持和沉积操作需求采取合适的措施来使光学测量表面不会被刮、留手印、沾灰尘和细菌，因为这些缺点会在对活性成分的研究中造成负面效果。采用已经存在的内模贴标工艺的想法提供了一种补充。使用能产生真空或高压电极的静电装置，将把标贴放在模腔内。另一种有前途的方法是把熔体直接注射在塑膜背面，就象信用卡、碟子装饰或喇叭罩使用的那样。因为会在完成件的测量面上留下不期望的印痕，所以靠真空固定薄膜的标准工艺不能被利用。而且，吸气缝会限制模具的使用寿命，这就意味着再也不能保证可靠地定位薄膜。德国Greiner BioOne公司应用的方法没有这些缺点，而是利用创新的静电方法，来清洁、拉直和固定薄膜。膜基层只有75mm厚，被调整过的内模贴标工艺所应用。薄膜被放在空穴中，然后在随后的注塑操作中被热的化合物所慢慢熔化。薄膜和框架组件然后就被永久性地固定在一起了。确保薄膜固定到位是必不可少的，这样来保证膜被注入时熔体不会取代它，也不会在它下部渗透。当用切条机处理挤出膜用于批量生产时，这不会总是保证空白无飞边。所以集中清洁是重要的，因为这能去除尘粒和被压印材料。应用这种修正过的生产工艺，有可能生产出高度集成和膜极薄（50-500mm）的微板，而其质量是通过传统生产方法所得不到的。板上穴有漏洞对这种特别设计的工艺和模具是没危险的，因为会造成麻烦的胶水或溶剂可以被分散。极薄的膜基层也有着出色的光学性能。多次反射减轻了光的隧道效应，并亮度干扰邻近的穴。（待续）

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